CN108306253A - 检测载流导线温度变化率实现过流保护的方法 - Google Patents
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Abstract
一种检测载流导线温度变化率实现过流保护的方法，其特征在于：通过在载流导线旁增加一个温度采样电阻，对于载流导线的温度变化进行采样，通过固定的采样时间间隔，分析采样得出温度的变化趋势，及其温度变化所描绘的曲线，对曲线变化率数据进行分析，在某温度范围内属于正常，超出则属于过流保护区域，而且需要对温升幅度进行判断，整个过程通过算法计算温升变化获得过流的判断，实现对载流导线的过流保护。本发明在载流情况下，通过在载流导线旁增加一个热敏电阻，检测载流导线的温度变化率来判断导线异常过流；由于取的是温度变化相对值，因此对采集数据无需做任何处理，从而使外围电路达到最简方案。采用最简单的温度检测和单片机软件的结合，使所需电路成本大为下降，其经济效益明显。
Description
技术领域
本发明涉及一种方法，特别是一种检测小电流载流导线温度变化率实现过流保护的方法。
背景技术
目前家用及类似用途电气(电器)的电流检测，主要是通过电流互感器或采样电阻(康铜丝)上的分压来检测电流。
电流互感器方案，结构复杂，且体积较大，采样线路元件比较多，加工难度大，成本高。
而康铜丝电阻分压采样，采集信号需要精密放大及滤波处理，造价高，且需要对线路进行调零校准，生产难度大，效率低且复杂。
目前也有通过温度采样获得电流值的方案，但采集的是绝对值，因此需要准确的放大滤波补偿等一系列的工作及校正，并且是通过查表方式判断当前电流值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过在载流导线旁增加一个热敏电阻，检测载流导线的温度变化率，来判断该导线是否达到过流上限，实现对载流导线的过流保护的方法。
本发明的目的可以通过以下措施来达到：通过在载流导线旁增加一个温度采样电阻，对于载流导线的温度参数进行了精密采样，通过固定的采样时间间隔，分析采样得出温度的变化趋势，及其温度变化所描绘的曲线，对曲线变化率数据进行分析，在某温度范围内属于正常，超出则属于过流保护区域，而且需要对温升幅度进行判断，整个过程通过算法计算温升变化获得过流的判断，实现对载流导线的过流保护。本方法对载流导线温度检测最大的特点是：不需要准确检测载流导体表面温度，仅需检测其温度变化情况即可。因此，测温元件与载流导体之间不需要严格限定接触方式和保障措施。
本发明的目的还可以通过以下措施来达到:所述温度采样电阻包括热敏电阻RT、分压电阻R1组成。热敏电阻RT设置在发热导线L的附近能检测其温度变化的地方。本方法采用焦耳—楞次定律为基础，对检测到的温度变化过程套用数学模型计算得到载流情况下导线是否过流。热敏电阻RT与分压电阻R1之间与单片机(MCU)的AD端口相连接。
本发明相比现有技术具有如下优点和积极效果：
1、在载流情况下，通过在载流导线旁增加一个热敏电阻，检测载流导线的温度变化率来判断导线异常过流；由于取的是温度变化相对值，，因此对采集数据无需做任何处理，从而使外围电路达到最简方案。
2因为金属导线在载流情况下，不同电流密度会使导线温度变化率呈现不同的结果，而本发明正是利用这个特性分析是否过流。
3、采用最简单的温度检测和单片机软件的结合，使所需电路成本大为下降，其经济效益明显；同时，单片机与外围电路仅需要两个元件，大大节省电路空间，对于空间要求高的场合非常有意义；电路元件的减少，间接减少了碳排放，为社会环保做出贡献。
附图说明
图1为本发明的方法流程图；
图2为本发明的具体实施电路原理图。
具体实施方式
本发明下面将结合附图(实施例)作进一步详述：
参照图1、图2，本发明在开始时，初始化数据缓冲区，并记录当前温度值，初始化温升计时器；设定时间间隔；采样设置在发热导线L旁的热敏电阻RT温度数据，进行数据滤波；由单片机(MCU)判断温度是否有改变，；如果有改变，记录单位时间内的温升变化，计算平均温升速率，并计算出单位时间内的温升幅度值；由单片机(MCU)判断温升速率是否超过设定值，如果超过，还需判断两个条件：一个是判断温升幅度是否达到限定值，另一个是判断温升超限次数是否达到设定值；当两个条件都达到，就要实施过流保护。否则都会回到初始状态重新检测。
图2中，RT为热敏电阻，RI为分压电阻，L为发热导线，MCU为单片机，R2为负载，J为继电器。
Claims (5)
1.一种检测载流导线温度变化率实现过流保护的方法，其特征在于：通过在载流导线旁增加一个温度采样电阻，对于载流导线的温度变化进行采样，通过固定的采样时间间隔，分析采样得出温度的变化趋势，及其温度变化所描绘的曲线，对曲线变化率数据进行分析，在某温度范围内属于正常，超出则属于过流保护区域，而且需要对温升幅度进行判断，整个过程通过算法计算温升变化获得过流的判断，实现对载流导线的过流保护。
2.根据权利要求1所述的检测载流导线温度变化率实现过流保护的方法，其特征在于：所述温度采样电阻包括热敏电阻RT、分压电阻R1。
3.根据权利要求1或2所述的检测载流导线温度变化率实现过流保护的方法，其特征在于：热敏电阻RT设置在载流导线L的附近能检测其温度变化的地方。
4.根据权利要求1所述的检测载流导线温度变化率实现过流保护的方法，其特征在于：本方法采用焦耳—楞次定律为基础，对检测到的温度变化过程套用数学模型计算得到载流情况下导线是否过流。
5.根据权利要求1或2所述的检测载流导线温度变化率实现过流保护的方法，其特征在于：热敏电阻RT与分压电阻R1之间的输出与单片机(MCU)的AD端口相连接。
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